OSI 7계층은 각 장비별로 처리 후 다음 장비로 데이터 전송하는 내용 정리

물리계층이라는 장비가 해당하는 역할을 해주고 난 다음 결과 패킷들이 데이터링크계층 장비로 전송되어서 데이터 링크계층 장비는 그 패킷을 받아서 자기 역할을 하고 결과를 다음 계층으로 넘기는 이런식으로 처리되는건가요?

 

네, 정확히 이해하셨습니다! 말씀하신 과정이 바로 OSI 7계층 모델의 핵심적인 데이터 흐름 방식입니다.

데이터가 네트워크를 통해 이동할 때, 송신 측에서는 상위 계층(응용 계층)에서 하위 계층(물리 계층)으로 데이터가 내려오면서 각 계층의 역할을 수행하고 필요한 정보를 추가(캡슐화)하며 다음 하위 계층으로 전달됩니다.

수신 측에서는 이 과정이 역순으로 일어납니다. 즉, 하위 계층(물리 계층)에서 상위 계층(응용 계층)으로 데이터가 올라가면서 각 계층의 역할을 수행하고 필요한 정보를 제거(역캡슐화)하며 다음 상위 계층으로 전달됩니다.

송신 시 데이터 처리 과정 (계층별 역할과 전달)

1. 7. 응용 계층 (사용자 애플리케이션): 사용자가 보낼 원본 데이터(예: 이메일 내용)를 생성합니다.
   • 결과: 이메일 내용 (RAW DATA)
   • 전달: 6계층으로 전달
2. 6. 표현 계층: 원본 데이터를 통신에 적합한 형식으로 인코딩, 압축, 암호화 등의 처리를 합니다.
   • 결과: 인코딩된 데이터
   • 전달: 5계층으로 전달
3. 5. 세션 계층: 통신 세션을 설정하고 관리하는 정보를 추가합니다.
   • 결과: 세션 정보가 추가된 데이터
   • 전달: 4계층으로 전달
4. 4. 전송 계층: 데이터를 "세그먼트"로 분할하고, TCP/UDP 헤더(포트 번호, 순서 번호 등)를 추가하여 신뢰성/비신뢰성 전송 방식을 결정합니다.
   • 결과: 세그먼트 (데이터 + 전송 계층 헤더)
   • 전달: 3계층으로 전달
5. 3. 네트워크 계층 (라우터): 전송 계층에서 받은 세그먼트에 IP 헤더(출발지/목적지 IP 주소)를 추가하여 "패킷"을 만듭니다. 이 패킷은 라우팅될 수 있는 단위가 됩니다.
   • 결과: 패킷 (세그먼트 + 네트워크 계층 헤더)
   • 전달: 2계층으로 전달
6. 2. 데이터 링크 계층 (스위치, NIC): 네트워크 계층에서 받은 패킷에 이더넷 헤더(출발지/목적지 MAC 주소)와 트레일러(오류 검출)를 추가하여 "프레임"을 만듭니다. 여기서부터 이제 물리적인 전송이 준비됩니다.
   • 결과: 프레임 (패킷 + 데이터 링크 계층 헤더 + 트레일러)
   • 전달: 1계층으로 전달
7. 1. 물리 계층 (NIC, 케이블, 허브/리피터): 데이터 링크 계층에서 받은 프레임을 0과 1의 비트 스트림으로 변환한 후, 이 비트 스트림을 전기 신호, 광 신호, 또는 무선 신호로 바꾸어 실제 물리적인 케이블이나 공중파를 통해 전송합니다.
   • 결과: 전기/광/무선 신호 (비트 스트림)
   • 전달: 물리적인 매체를 통해 수신 측으로 전송

수신 시 데이터 처리 과정 (계층별 역할과 전달)

수신 측에서는 이 과정이 정확히 반대로 일어납니다.

1. 1. 물리 계층 (NIC, 케이블, 허브/리피터): 물리적인 매체를 통해 전달된 전기/광/무선 신호를 수신하여 0과 1의 비트 스트림으로 다시 변환합니다.
   • 결과: 비트 스트림
   • 전달: 2계층으로 전달
2. 2. 데이터 링크 계층 (스위치, NIC): 비트 스트림을 모아서 프레임으로 재구성하고, 프레임 헤더와 트레일러(MAC 주소, 오류 검사 정보)를 확인 및 제거하여 패킷을 추출합니다. (이때 MAC 주소가 자신의 것인지 확인하고, 오류가 없으면 다음 계층으로 전달)
   • 결과: 패킷
   • 전달: 3계층으로 전달
3. 3. 네트워크 계층 (라우터): 패킷에서 IP 헤더를 제거하고 세그먼트를 추출합니다. (IP 주소가 자신의 것인지 확인하고, 필요한 경우 라우팅 정보를 이용)
   • 결과: 세그먼트
   • 전달: 4계층으로 전달
4. 4. 전송 계층: 세그먼트에서 TCP/UDP 헤더를 제거하고, 원래의 데이터를 복원합니다. 포트 번호를 확인하여 어떤 응용 프로그램에 데이터를 전달할지 결정합니다.
   • 결과: 원본 데이터 조각 (재조합 전)
   • 전달: 5계층으로 전달
5. 5. 세션 계층: 세션 정보를 사용하여 통신 세션을 관리하고 데이터를 전달합니다.
   • 결과: 세션 관리가 완료된 데이터
   • 전달: 6계층으로 전달
6. 6. 표현 계층: 데이터를 응용 프로그램이 이해할 수 있는 형식으로 디코딩, 압축 해제, 복호화합니다.
   • 결과: 애플리케이션이 읽을 수 있는 데이터
   • 전달: 7계층으로 전달
7. 7. 응용 계층 (사용자 애플리케이션): 최종적으로 복원된 데이터를 사용자 애플리케이션(예: 웹 브라우저, 이메일 클라이언트)에 전달하여 사용자가 볼 수 있도록 합니다.
   • 결과: 사용자에게 보여지는 이메일 내용 또는 웹 페이지

이러한 계층별 처리 과정 덕분에 네트워크 통신은 복잡하지만 체계적으로 이루어지며, 문제가 발생했을 때 어느 계층에서 문제가 생겼는지 쉽게 파악하고 해결할 수 있게 됩니다.